Sistemas W-LAN Charla 2

Sistemas W-LAN Charla 2 Conceptos Básicos de Comunicación

Análisis de FourierCodificación (PAM, PCM)Modulación Digital (FSK, PSK, QAM)

Métodos de Acceso al MedioFDMATDMACDMA

Sistemas W-LANConceptos Básicos de Comunicación

Sistema de Comunicación. Objetivo es la transmisión eficiente de información de un punto denominado ORIGEN, a otro punto denominado DESTINO.

Fuentes de Información. Elemento que produce mensajes. Análogos. Conjunto finito de símbolos. Discretos. Conjunto finito de símbolos.

Rata de Información. La fuente emite símbolos a una rata r (símbolos/segundo) o velocidad de emisión de información.

Rata de Bits = (simbolos / seg) * (bits / simbolo) [bits/seg]

Señales y Circuitos. Elementos y sistemas electrónicos que permiten la comunicación con eficiencia y seguridad.


Sistema de Comunicación

Salida de Información

Codificador

Modem

Entrada de Información

Modulador

Decodificador Demodulador

Salida de InformaciónDemodulad

Entrada de Información

Decodificad

Modulador Codificador

ModemCodec

Canal Codec

SISTEMA DE COMUNICACIÓN DIGITAL


Canal de Comunicación. Trayectoria o medio a través del que fluyen los símbolos del origen al destino.

Capacidad del Canal. Parámetro que nos indica cual es la cantidad máxima de bits, que un canal puede soportar.

C=BW*Log(1+S/N)Codificación de la Fuente. La salida de una fuente de

información, se convierte en una secuencia binaria. Lo realiza el “codificador fuente ” (Codec). El objetivo es minimizar la rata promedio de bits, necesarios para la representación de la información, reduciendo la redundancia de la fuente. Ejs. Esquemas de codificación Huffman y Shannon - Fano.


Codificación del Canal. Códigos que permiten una óptima transmisión de información digital sobre el canal. Permite desarrollar técnicas eficientes para la detección y corrección de errores. Ejs. Codificación Hamming, BCH, Reed – Solomon, Golay.

Compresión de Datos. Representa la información en forma compacta identificando y usando estructuras que existen en los datos mismos.

Fuente deInformación

Codificación de Fuente

Codificación de Canal

Símbolos Salida Binaria Secuencia modificada

Fuente deInformación

Secuencia de Bits

Compresiónde Datos

Sistemas W-LANAnálisis de Fourier

Ondas y Fourier Las ondas armónicas continuas no existen realmente

ya que todos los movimientos ondulatorios están limitados tanto espacial como temporalmente

Problema: Analizar formas de ondas complejas.

Utilizando el análisis de Fourier y la transformada de Fourier se pueden describir formas de ondas más complejas como las que producen los instrumentos musicales.


Postulados de Fourier Se puede obtener una función discontinua a partir de la

suma de funciones continuas.

Las ondas periódicas, se pueden representar con una precisión arbitraria, mediante la superposición de un número suficientemente grande de ondas senoidales que forman una serie armónica.


Toda función f(t) periódica de periodo P, se puede representar en forma de una suma infinita de funciones armónicas, es decir,

donde el periodo P=2pi/w, y a0 a1 ...ai ... y b1 b2 .... bi .. son los denominados coeficientes de Fourier.

Conocida la función periódica f(t), se calculan los coeficientes ai y bi integrando f(t).


Ejemplo, para el pulso rectangular simétrico de anchura 1, y periodo 2 se obtienen los siguientes coeficientes.


Transformada de Fourier

Sistemas W-LANCodificación

S. Análoga>Muestreo,PAM>Cuantificación, Código PCM> rep. PCM Bipolar de datos Binarios

Sistemas W-LANModulación Digital

Modulación Codificar información de un mensaje fuente de forma

que permita la transmisión por un canal dado Traslación de baja frecuancia, Banda Base, a

frecuencias mayores, Banda Pasante Banda Base: Señal Moduladora Banda Pasante: Señal Modulada Puede variar Amplitud, ASK, Frecuancia FSK o Fase

PSK Demodular: Extraer el mensaje de Banda Base de la

Portadora

Sistemas W-LANModulación Digital

Amplitude Shift Keying (ASK)

Phase Shift Keying (PSK)

Frequency Shift Keying (FSK)

0)(01)()2cos(

)2cos()()(b

bcccc nTm

nTmtfAtfAtmts

1)()2cos(

1)()2cos()2cos()()(

bcc

bcccc nTmtfA

nTmtfAtftmAts

1)()2cos(

1)()2cos()(

2

1

bc

bc

nTmtfAnTmtfA

ts

1 0 1 1

1 0 1 1

1 0 1 1

AM Modulation

AM Modulation

m(t)

m(t)

Sistemas W-LANDistinción entre Bit y Baudio

En algunos sistemas en que el número de baudios esta muy limitado (p. ej. módems telefónicos) se intenta aumentar el rendimiento poniendo varios bits/s por baudio:

2 símbolos: 1 bit/s por baudio4 símbolos: 2 bits/s por baudio8 símbolos: 3 bits/s por baudio

Esto requiere definir 2n símbolos (n=Nº de bits por baudio). Cada símbolo representa una determinada combinación de amplitud (voltaje) y fase de la onda.

La representación de todos los símbolos posibles de un sistema de modulación se denomina constelación

Constelaciones de algunas Modulaciones habituales

Binaria

simple

1 bit/símb.

1

0

2B1Q

(RDSI)

2 bits/símb.

2,64 V

0,88 V

-0,88 V

-2,64 V 00

01

10

11

QAM de 32 niveles

(Módems V.32 de 9,6 Kb/s)

5 bits/símbolo

11111 11000

0110100011

00100

QAM de

4 niveles

2 bits/símb.

Amp. + Fase

01

0010

11

Portadora

Amplitud

Fase

Sistemas W-LAN Modulaciones más utilizadas en RCD

Técnica

Símbolos

Bits/símbolo

Utilización

QPSK(4QAM)

4 2 CATV ascendente,

satélite, LMDS16QAM 16 4 CATV

ascendente, LMDS

64QAM 64 6 CATV descendente

256QAM

256 8 CATV descendente

Varias Hasta 65536

Hasta 16 ADSL• QPSK: Quadrature Phase-Shift Keying• QAM: Quadrature Amplitude Modulation

Sistemas W-LANMétodos de Acceso al Medio

FDMATDMACDMA

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